巖體結(jié)構(gòu)面數(shù)字近景攝影測量解譯系統(tǒng)及應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:巖體結(jié)構(gòu)面數(shù)字近景攝影測量解譯系統(tǒng)及應(yīng)用研究
更多相關(guān)文章: 巖體結(jié)構(gòu)面 數(shù)字近景攝影測量 SIFT算法 跡長 產(chǎn)狀 密度 數(shù)字化模型
【摘要】:巖體被內(nèi)部的斷層、節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面切割成各種塊體,其結(jié)構(gòu)決定了巖體的力學(xué)和水力學(xué)性質(zhì),故而結(jié)構(gòu)面的研究是巖體力學(xué)的重要內(nèi)容。巖體結(jié)構(gòu)面的考察目前主要通過野外實地測量來進(jìn)行,這類方法繁瑣低效,且準(zhǔn)確性不高,有些場地甚至無法實施。因此,開發(fā)快速有效的結(jié)構(gòu)面參數(shù)量測及解譯系統(tǒng)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 本文提出了近景數(shù)字量測獲取巖體結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的工作流程,開發(fā)了解譯分析軟件,給出了應(yīng)用事例。具體研究內(nèi)容包括: (1)現(xiàn)場獲取數(shù)字近景攝影測量相關(guān)數(shù)據(jù)信息方法的確定,包括高質(zhì)量攝影像對的獲取,控制點坐標(biāo)的獲取方法;建立室內(nèi)解譯系統(tǒng)相應(yīng)的硬件平臺; (2)進(jìn)行了近景數(shù)字?jǐn)z影測量算法理論研究與解譯軟件的開發(fā)研究,主要解決了結(jié)構(gòu)面圖像坐標(biāo)的批量提取、圖像特征點的匹配、同名點的求解以及結(jié)構(gòu)面跡長、產(chǎn)狀、密度等參數(shù)的解譯; (3)開展了相關(guān)的應(yīng)用研究,分析了甘肅北山三種具有不同結(jié)構(gòu)面分布特征的典型露頭,對整套方案進(jìn)行驗證和應(yīng)用研究。 得到的主要結(jié)論如下: (1)利用開發(fā)的軟件FraCracker(?)能夠在普通PC平臺快速有效地開展結(jié)構(gòu)面解譯工作,得到與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)相吻合的解譯結(jié)果; (2)根據(jù)SIFT特征匹配原理進(jìn)行的重構(gòu)模型,很好的再現(xiàn)了巖體露頭的實景,實現(xiàn)了數(shù)字化的結(jié)構(gòu)面的空間跡線模型; (3)在結(jié)構(gòu)面跡線空間分布和露頭數(shù)字化模型基礎(chǔ)上,提出并建立的進(jìn)行結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計的數(shù)字化測線、矩形測窗和圓形測窗實施方法,優(yōu)于現(xiàn)場直接布置測線和測窗的方法,并解決了圓形測窗不易合理實現(xiàn)的難題; (4)通過對三個典型露頭的系統(tǒng)解譯分析,結(jié)果表明本研究所建立的方法,較傳統(tǒng)方法更合理,高效;同時根據(jù)近景數(shù)字?jǐn)z影測量解譯得出的結(jié)構(gòu)面數(shù)字化模型,可以為建立考慮露頭面上結(jié)構(gòu)面確定性信息的三維網(wǎng)絡(luò)模型奠定好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:巖體結(jié)構(gòu)面 數(shù)字近景攝影測量 SIFT算法 跡長 產(chǎn)狀 密度 數(shù)字化模型
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:P234.1;TU45
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 緒論8-16
- 1.1 研究背景和意義8-9
- 1.2 研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 攝影測量技術(shù)在巖體結(jié)構(gòu)面相關(guān)研究應(yīng)用現(xiàn)狀9-12
- 1.2.2 結(jié)構(gòu)面參數(shù)獲取方法及網(wǎng)絡(luò)模型研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 技術(shù)路線與章節(jié)布置14-16
- 2 數(shù)字近景攝影測量與SIFT匹配算法原理16-37
- 2.1 數(shù)字近景攝影測量數(shù)據(jù)采集原理及方法16-18
- 2.1.1 坐標(biāo)解算原理16
- 2.1.2 直接線性變換解法16-17
- 2.1.3 攝影要求17-18
- 2.2 尺度空間與SIFT算法18-36
- 2.2.1 高斯金字塔20-25
- 2.2.2 高斯差分金字塔25-29
- 2.2.3 特征點精確定位與邊界效應(yīng)的去除29-32
- 2.2.4 描述子的生成與特征點匹配32-36
- 2.3 本章小結(jié)36-37
- 3 巖體結(jié)構(gòu)面參數(shù)解譯系統(tǒng)Fracracker的建立37-58
- 3.1 結(jié)構(gòu)面識別及標(biāo)記點坐標(biāo)的快速提取37-40
- 3.2 對應(yīng)點的批量求解40-46
- 3.2.1 基于透視變換的求解40-41
- 3.2.2 批量求解的方法41-46
- 3.3 標(biāo)記點三維坐標(biāo)與結(jié)構(gòu)面參數(shù)的解譯46-55
- 3.3.1 求解產(chǎn)狀與跡長46-48
- 3.3.2 平均跡長與結(jié)構(gòu)面密度的估算48-55
- 3.4 系統(tǒng)集成55-57
- 3.5 本章小結(jié)57-58
- 4 實例驗證與應(yīng)用研究58-82
- 4.1 實例1—JJC760-68
- 4.1.1 產(chǎn)狀求解與分析60-62
- 4.1.2 密度的統(tǒng)計分析62-68
- 4.2 實例2—JJC3568-75
- 4.2.1 產(chǎn)狀求解與分析68-71
- 4.2.2 密度的統(tǒng)計分析71-75
- 4.3 實例3—C2875-81
- 4.3.1 密度的統(tǒng)計分析76-80
- 4.3.2 基于確定性信息的結(jié)構(gòu)面模型80-81
- 4.4 本章小結(jié)81-82
- 5 結(jié)論與展望82-84
- 5.1 結(jié)論82-83
- 5.2 展望83-84
- 致謝84-85
- 參考文獻(xiàn)85-91
- 附錄91
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:711065
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